Biyonik Yaprak 2.0 ile Güneş Enerjisiyle Yakıt Üretildi

Hepimizin bildiği gibi bitkiler gündüzleri güneş ışığı veya farklı türden yapay ışıklarla havadan karbondioksit, kökleriyle de su alıp kendi yaşamsal döngüsü için gerekli olan glikozu üretirler. Bu döngü dünyadaki yaşamın devamlılığı için çok önemlidir. Bu yüzden yeşil alanların küresel ısınmayı önlemedeki önemi çok büyüktür. Çünkü yeryüzünde ne kadar çok yeşil alan varsa atmosferden o kadar çok karbondioksit çekilir ve havaya oksijen verilir. Bu şekilde atmosferdeki oksijen ve karbondioksit oranı (Oksijen:%21,Karbondioksit:%1) normalleşerek doğru giderek sera etkisi azaltılmış olur. Ancak günümüzde yeşil alanlar tahrip edilmekte ve artan nüfus ve fosil yakıt kullanımından dolayı havadaki karbondioksit oranı dünya için tehlikeli seviyelere gelmiştir. Bu yüzden bilim adamları havadaki karbondioksit oranını azaltmak adına fotosentez yapan bitkilerden 10 kat daha verimli biyonik yaprak ürettiler.

Biyonik Yaprak Sistemi

Biyonik Yaprak 2.0 olarak tanıtılan sistemde bir fotovoltaik güneş paneli vasıtasıyla üretilen elektrik su moleküllerini parçalıyor. Açığa çıkan oksijen ve hidrojen molekülleri üzerine hidrojen yiyici bakteriler ilave ediliyor ve ortama da karbondioksit aktarılıyor. Bu hidrojen sever bakteriler havadaki karbondioksidi kullanarak çeşitli reaksiyonlar sonucunda da  izopropanol olarak bilinen sıvı alkol yakıtı üretiyor. Bu şekilde bakteriler 60 gram izopropanol elde etmek için 230.000 litre havadan 130 gram karbondioksit çekmektedirler. Bu yakıt da gelecekte otomobil motorlarının çalıştırılmasında kullanılabilir.

Harvard Üniversitesinden Daniel Nocera ve Pamela Silver önderliğindeki araştırmacılar geçtiğimiz yıllarda tanıtılan kendi orjinal biyolojik yaprak sistemi üzerine bir takım ilerlemeler kaydettiler. Sistemdeki kimyasal reaksiyonların oluşumuna yardımcı olması için kullanılan  metal katalizörle ilgili bazı sorunlar vardı. Biyoloji yaprağın ilk versiyonunda bu katalizör sistemdeki bakterinin DNA’sını da etkilemişti. Oluşturulan yeni sistem de ise kobalt ve fosfordan oluşan yeni bir alaşım katalizör olarak kullanıldı. Bu şekilde katalizörlerin bakteri DNA’sına olan etkisi ortadan kalkmış oldu ve kimyasal reaksiyonların verimi %10 seviyelerine ulaştı. Bakteriler Bitkilerdeki fotosentezde güneş enerjisiyle biyokütle üretme verimliliği ise sadece %1’dir.

Biyonik Yaprak 2.0 sisteminde ilk önce reaksiyon için gerekli olan kaynakların maliyeti ve uygunluğu değerlendirildi ve bu teknoloji ile kullanıcılara  güneş enerjisi kullanımında farklı bir metot daha sunulmuş oldu. Daniel Nocera, yaptığı açıklamada  bu teknolojinin gelişen dünyaya adapte olması için çalışmalarına devam ettiklerini vurguladı.